[发明专利]一种提高大壁厚5754铝合金锻件合格率的锻造方法

说明书

本发明公开了一种提高大壁厚5754铝合金锻件合格率的锻造方法，属于铝合金锻造技术领域，其技术方案要点是包括以下步骤：S1、坯料下料；S2、坯料锻造加热；S3、加热完成的坯料进行锻造得到环坯；S4、退火；S5、机加工；S6、检验，本发明的优点在于铸锭施加合适的塑性变形，改善微观组织、细化晶粒，避免壁厚中部由于应力不均，形成微裂纹，提高工件的合格率。

技术领域

本发明涉及铝合金锻造技术领域，特别涉及一种提高大壁厚5754铝合金锻件合格率的锻造方法。

背景技术

5754铝合金是一种具有中等强度、可焊性、良好耐腐蚀性的典型的5系铝镁合金，一般主要通过轧制板材，及较少的挤压型材的方式，可广泛应用于汽车、交通运输、航空航天等领域。在生产锻件(壁厚B≥400，高度≤300) 的投料重量超过1800kg的大型5754铝合金环件时，辗环前工件壁厚与高度之比≥1.5，扩孔及辗环后存在较多问题，影响产品一次交检合格率。

目前一般壁厚≥600mm坯料在扩孔至壁厚400～480mm过程中，在1/2壁厚位置受力不均，造成晶间位错及原有小裂纹延展，形成线型裂纹。造成锻后工件探伤发现整圈在该位置有密集型点状或者线型缺陷，工件性能也存在分布不均的状况。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高大壁厚5754铝合金锻件合格率的锻造方法，其优点在于铸锭施加合适的塑性变形，改善微观组织、细化晶粒，避免壁厚中部由于应力不均，形成微裂纹，提高工件的合格率。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种提高大壁厚5754铝合金锻件合格率的锻造方法，包括以下步骤：S1、坯料下料；S2、坯料锻造加热；S3、加热完成的坯料进行锻造得到环坯；S4、退火；S5、机加工；S6、检验。

进一步的，在步骤S2中，坯料以≤300℃入炉，之后以≤70℃/h加热速度升温至425～440℃保温，保温时间为T1。

进一步的，在步骤S2中，保温时间T1＝坯料最大有效截面*1.5-1.8min/mm。

进一步的，所述步骤S3包括以下工步：第一工步、改锻；第二工步、镦饼和冲孔；第三工步、马架扩孔；第四工步、辗环。

进一步的，所述第一工步具体为：坯料进行Z向镦粗，镦粗变形量为45％，镦粗后的坯料进行Z向拔长，单道次拔长变形量为35～45％，同理进行坯料的 X向、Y向镦拔。

进一步的，所述第二工步具体为：将镦拔完成的坯料镦粗，之后滚圆，最后冲孔，坯料壁厚高度之比为1.05～1.3。

进一步的，所述第三工步具体为：使用φ380mm芯棒，扩内孔至φ550～φ600，平高度至400～450mm；更换φ550芯棒，扩内孔至φ900～φ1000，平高至350～380mm，继续扩孔至φ1350，旋压高度至300～320mm，平整。

进一步的，所述第四工步具体为：坯料在辗环机上辗环，轴向和径向进给量降低并控制在0.3～0.5mm/s，终轧变形量为10％～16％。

进一步的，在步骤S4中，退火温度设定在335～355℃，保温时间1.5h～4h。

进一步的，锻件中Mn+Cr的含量控制在0.30～0.60％，Mg的含量控制在 2.6％-3.6％。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.由于大直径棒材存在组织不均匀、晶粒粗大、成分偏析的现象，通过三向镦粗和拔长，并且合理控制镦拔锻比和控制单道次变形量，改善微观组织、细化晶粒，为后续的辗环工艺做准备；